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In situ combined chemical and biological assessment of estrogenic pollution in a water recycling system

Journal of Environmental Sciences 2016年第5期28卷 216-223页

作者： Yulang Chi Qiansheng Huang Huanteng Zhang Yajie Chen sijun dong Key Lab of Urban Environment and Health Institute of Urban Environment Chinese Academy of Sciences

Estrogenic pollution and its control in aquatic systems have drawn substantial attention around the world. The chemical and biological assessment approaches currently utilized in the laboratory or field cannot give an integrated assessment of the pollution when used separately. In this study, in situ chemical and biological methods were combined to detect pollution in a water recycling system. Data for the water quality index（WQI） demonstrated that the water treatment resulted in the decline of pollution from upstream to *** male Nile tilapia, Oreochromis niloticus, was sampled in June and September. The concentrations of four common endocrine disrupting chemicals（EDCs） were determined in the tilapia liver by chromatographic analysis methods. The level of 17β-estradiol（E2） declined from upstream to downstream in both months. In contrast, the levels of bisphenol A（BPA）,di-（2-ethylhcxyl） phthalate（DEHP）, and perfluorooctane sulfonate（PFOS） did not display this declining tendency. The highest relative expression of vitellogenin 1（VTG1） was observed in tilapia from upstream, then the level significantly decreased along the water system. The relative expression levels of CYP1A1 in the water system were also significantly higher than that of the control. However, no declining trend could be observed along the water system. The change of VTG1 expression corresponded well with that of E2 levels in the tilapia liver. Overall,our study assessed the pollution by endocrine disruptors using chemical and biological data with good correspondence. This study also demonstrated the effectiveness of the water recycling system in eliminating estrogen pollution in municipal sewage.

关键词： In situ sampling Vitellogenin 1 17β-Estradiol Endocrinedisrupting chemicals Oreochromis niloticus Water recycling system

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Epithelial-mesenchymal transition effect of fine particulate matter from the Yangtze River Delta region in China on human bronchial epithelial cells

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Journal of Environmental Sciences 2018年第4期30卷 155-164页

作者： Yulang Chi Qiansheng Huang Yi Lin Guozhu Ye Huimin Zhu sijun dong Center for Excellence in Urban Atmospheric Environment Institute of Urban Environment Chinese Academy of Sciences Key Lab of Urban Environment and Health Institute of Urban Environment Chinese Academy of Sciences College of Resources and Environment University of Chinese Academy of Sciences

Epidemiological studies have demonstrated that fine particulate matter（PM（2.5）） exposure causes airway inflammation, which may lead to lung cancer. The activation of epithelial–mesenchymal transition（EMT） is assumed to be a crucial step in lung tumor metastasis and development. We assessed the EMT effect of low concentrations（0, 0.1, 1.0, and 5.0 μg/m L）of PM（2.5） organic extract on a human bronchial epithelial cell line（BEAS-2 B）. PM（2.5） samples were collected from three cities（Shanghai, Ningbo, and Nanjing） in the Yangtze River Delta（YRD） region in autumn 2014. BEAS-2 B cells were exposed to the PM（2.5） extract to assess cell viability, invasion ability as well as the relative m RNA and protein expressions of EMT markers. Our findings revealed that BEAS-2 B cells changed from the epithelial to mesenchymal phenotype after exposure. In all groups, PM（2.5） exposure dose-dependently decreased the expression of E-cadherin and increased the expression of Vimentin. The key transcription factors, including ZEB1 and Slug, were significantly up-regulated upon exposure. These results indicated that the PM（2.5） organic extract induced different degrees of EMT progression in BEAS-2 B cells. The cell invasion ability increased in a concentration-dependent manner after 48 hr of treatment with the extract. This study offers a novel insight into the effects of PM（2.5） on EMT and the potential health risks associated with PM（2.5） in the YRD region.

关键词： PM2.5 BEAS-2B Epithelial–mesenchymal transition Cell invasion

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Environmental risk assessment of selected organic chemicals based on TOC test and QSAR estimation models

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Journal of Environmental Sciences 2018年第2期30卷 23-31页

作者： Yulang Chi Huanteng Zhang Qiansheng Huang Yi Lin Guozhu Ye Huimin Zhu sijun dong Key Lab of Urban Environment and Health Institute of Urban Environment Chinese Academy of Sciences Xiamen 361021 China College of Resources and Environment University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 China

Environmental risks of organic chemicals have been greatly determined by their persistence,bioaccumulation, and toxicity（PBT） and physicochemical properties. Major regulations in different countries and regions identify chemicals according to their bioconcentration factor（BCF） and octanol–water partition coefficient（Kow）, which frequently displays a substantial correlation with the sediment sorption coefficient（Koc）. Half-life or degradability is crucial for the persistence evaluation of chemicals. Quantitative structure activity relationship（QSAR） estimation models are indispensable for predicting environmental fate and health effects in the absence of field-or laboratory-based data. In this study, 39 chemicals of high concern were chosen for half-life testing based on total organic carbon（TOC） degradation,and two widely accepted and highly used QSAR estimation models（i.e., EPI Suite and PBT Profiler） were adopted for environmental risk evaluation. The experimental results and estimated data, as well as the two model-based results were compared, based on the water solubility, Kow, Koc, BCF and half-life. Environmental risk assessment of the selected compounds was achieved by combining experimental data and estimation models. It was concluded that both EPI Suite and PBT Profiler were fairly accurate in measuring the physicochemical properties and degradation half-lives for water, soil, and ***, the half-lives between the experimental and the estimated results were still not absolutely consistent. This suggests deficiencies of the prediction models in some ways, and the necessity to combine the experimental data and predicted results for the evaluation of environmental fate and risks of pollutants.

关键词： QSAR Risk assessment Predictive toxicology TOC Physicochemical property

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邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)毒理与健康效应研究进展

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生态毒理学报 2012年第1期7卷 25-34页

作者：王佳董四君中国科学院城市环境研究所中国科学院城市环境与健康重点实验室厦门361021

邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)作为重要的聚氯乙烯塑料增塑剂在工业上应用广泛.目前,DEHP在海洋、大气、饮用水及动植物体内均被不同程度检出,对生态环境造成日益严重的污染.结合国内外毒理学研究成果,概述DEHP的人体暴露及代谢途径；并... 详细信息

邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)作为重要的聚氯乙烯塑料增塑剂在工业上应用广泛.目前,DEHP在海洋、大气、饮用水及动植物体内均被不同程度检出,对生态环境造成日益严重的污染.结合国内外毒理学研究成果,概述DEHP的人体暴露及代谢途径；并从肝脏、心脏、生殖发育系统和呼吸系统等方面详细探讨DEHP对动物健康的危害及其可能的毒性机制,以及对人体健康潜在的影响；在此基础上,对目前存在的问题及进一步研究的方向进行了探讨和展望.

关键词：邻苯二甲酸二乙基己酯生殖发育呼吸系统健康效应

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基于文本语义驱动的遥感影像要素提取

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航天返回与遥感 2024年第3期45卷 82-91页

作者：董思俊孟小亮武汉大学遥感信息工程学院武汉430000

随着遥感技术的快速发展,高精度的遥感影像要素提取在地理信息科学、城市规划和环境监测等领域变得尤为重要。然而,传统基于图像的遥感影像要素提取方法在面对复杂和多变的地表特征时,往往精度有限,难以适应多样化的应用需求。为了解决... 详细信息

随着遥感技术的快速发展,高精度的遥感影像要素提取在地理信息科学、城市规划和环境监测等领域变得尤为重要。然而,传统基于图像的遥感影像要素提取方法在面对复杂和多变的地表特征时,往往精度有限,难以适应多样化的应用需求。为了解决这一问题,文章提出了一种新型的基于图像和文本的多模态遥感影像语义分割框架(MMRSSEG)。该框架通过综合运用视觉和文本信息,利用深度学习技术,实现对遥感影像的高精度解析。经过在遥感影像建筑物数据集上进行的一系列实验,实验结果表明:与传统的图像分割方法相比,MMRSSEG能显著提高像素级遥感影像要素提取的准确性。在建筑物识别任务中,该方法比传统的单模态算法取得了更好的效果。实验结果充分证明了结合多模态的文本信息在遥感影像分割中的有效性和应用前景。

关键词：遥感影像建筑物提取多模态信息结合深度学习遥感大模型

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肠道微生物受环境污染的影响及其对宿主疾病的调控作用

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生态毒理学报 2017年第3期12卷 110-119页

作者：王泓鸥董四君中国科学院城市环境研究所中国科学院城市环境与健康重点实验室厦门361021 中国科学院大学北京100049

宿主肠道内存在的大量微生物与其健康状况直接相关,这些微生物是人和动物健康成长不可或缺的。肠道微生物通过多种途径调节人体生理功能的同时也受到人体内外环境的影响。因此,分析建立肠道微生物、相关疾病的产生原因和作用机制以及环... 详细信息

宿主肠道内存在的大量微生物与其健康状况直接相关,这些微生物是人和动物健康成长不可或缺的。肠道微生物通过多种途径调节人体生理功能的同时也受到人体内外环境的影响。因此,分析建立肠道微生物、相关疾病的产生原因和作用机制以及环境影响因子之间的联系具有重要意义。本文首先针对肠道微生物对人体的物质与能量代谢、先天和获得性免疫、胃肠道功能等方面的影响进行综述。然后重点分析了近年来有关肠道微生物对环境污染所致健康效应的影响及作用机制的研究进展。以期加深肠道微生物与人类健康之间相互作用机理的理解,并为环境毒理学与肠道微生物之间关系的研究提供新的思路。

关键词：环境污染肠道微生物疾病调节

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邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯暴露与糖代谢紊乱相关性的研究进展

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生态毒理学报 2014年第3期9卷 413-419页

作者：孙霞林怡董四君中国科学院城市环境研究所中国科学院城市环境与健康重点实验室厦门361021

邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)作为聚氯乙烯(PVC)等塑料制品的增塑剂,广泛应用于食品包装材料和医用材料的生产。由于DEHP与塑料主体基质间为非共价结合,这类物质极易从塑料制品中释放出来造成环境污染。人群暴露DEHP引发的健康风险... 详细信息

邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)作为聚氯乙烯(PVC)等塑料制品的增塑剂,广泛应用于食品包装材料和医用材料的生产。由于DEHP与塑料主体基质间为非共价结合,这类物质极易从塑料制品中释放出来造成环境污染。人群暴露DEHP引发的健康风险不容忽视。流行病学调查和动物实验表明,DEHP暴露与胰岛素抵抗、2型糖尿病等糖代谢紊乱疾病之间存在一定的联系。明确DEHP暴露诱导机体糖代谢紊乱的风险及相关作用机制,对糖尿病的防治具有十分重要的现实意义。根据目前的研究结果,本文拟对DEHP暴露与胰岛素抵抗及2型糖尿病的发生、发展关系进行综述。

关键词： DEHP 2型糖尿病胰岛素抵抗胰岛β细胞

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卤虫属在水生生态毒理学中的研究进展

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生态毒理学报 2020年第4期15卷 33-44页

作者：赵培强董四君中国科学院城市环境研究所中国科学院城市环境与健康重点实验室厦门361021 中国科学院大学北京100049

在环境问题日益突出的今天,生态毒理学研究对于生态系统健康发展与生态系统服务功能的提升至关重要。水生生态毒理学作为生态毒理学研究重点领域之一,正逐渐成为科研人员的关注点。目前,水生生态毒理学主要研究环境中的有毒有害物质对... 详细信息

在环境问题日益突出的今天,生态毒理学研究对于生态系统健康发展与生态系统服务功能的提升至关重要。水生生态毒理学作为生态毒理学研究重点领域之一,正逐渐成为科研人员的关注点。目前,水生生态毒理学主要研究环境中的有毒有害物质对水生生物的毒性效应及其对生态系统的影响。作为生态毒理学研究中常用的实验动物,卤虫属动物已被广泛应用于污染物暴露、环境因子干扰、食物链传递和生态风险评价等方面。虽然,卤虫在多个研究领域都有应用,但是,由于生态毒理学发展还不完善,特别是研究人员前期对环境毒理学与生态毒理学两者界定不清,目前尚无卤虫在水生生态毒理学研究中的综合论述。本文精准检索搜集了在生态毒理学领域中卤虫研究的相关文献,深入阅读,从物种特征、优缺点与应用范围;孵化饲养标准与质量控制;实验类型与暴露方式;主要关注指标与研究目的;存在问题与展望5个方面展开论述,对卤虫在水生生态毒理学中的研究进展进行了综合概括。

关键词：卤虫属生态毒理学研究进展

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白洋淀及周边土壤重金属的分布特征及生态风险评估

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环境科学 2022年第10期43卷 4556-4565页

作者：郑飞郭欣汤名扬朱冬董四君康乐陈兵河北大学生命科学学院保定071002 河北大学生命科学与绿色发展研究院保定071002 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国科学院动物研究所农业虫害鼠害综合治理研究国家重点实验室北京100101

为了解白洋淀土壤重金属污染现状和潜在生态风险,采集白洋淀区域表层土壤样本55个并检测锰(Mn)、铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)、砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)和镍(Ni)等8种重金属的含量.采用地统计学方法(莫兰指数和半方差函数)分析其空间变异结... 详细信息

为了解白洋淀土壤重金属污染现状和潜在生态风险,采集白洋淀区域表层土壤样本55个并检测锰(Mn)、铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)、砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)和镍(Ni)等8种重金属的含量.采用地统计学方法(莫兰指数和半方差函数)分析其空间变异结构和分布格局,运用地累积指数(I_(geo))和潜在生态风险指数(E~i和RI)评估了重金属污染的程度及其风险.结果表明,研究区土壤重金属ω(Mn)、ω(Cr)、ω(Cu)、ω(Zn)、ω(As)、ω(Cd)、ω(Pb)和ω(Ni)平均值分别为467.75、43.59、28.57、89.04、12.32、0.18、19.26和30.56 mg·kg^(-1),均低于农用地土壤污染风险筛选值,但Cu、Zn和Cd明显高于背景值,其中,Cu(48.65%)和Cd(37.52%)为高度变异元素.莫兰指数显示Mn、Cu、Cd和Pb空间自相关不显著,半方差函数模型拟合显示Cd和Pb的块金系数均为100%,说明其空间变异由随机变异主导,受人为因素影响较大.重金属高值区主要分布在白洋淀的西南部地区,并且元素之间均有显著的相关性,表现为复合污染.重金属污染程度I_(geo)从高到低依次为:Cd>Cu>Zn>Ni>As>Pb>Mn>Cr,其中,Cd污染最为普遍,67.27%的样本为轻度污染.风险评估(E^(i)_(r))显示,Cd的E^(i)_(r)平均值为58.81,属于中等程度生态风险;其他重金属均为轻微生态风险.研究区土壤重金属污染RI为轻微生态风险(87.81),其中,Cd对RI的贡献率最高(66.39%).因此,未来需要加强对白洋淀西南部重点区域重金属Cd污染的监测和治理.

关键词：白洋淀重金属地统计学空间分布土壤污染风险评价

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纳米二氧化钛增强五价砷对丰年虾的慢性毒性作用

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环境科学研究 2021年第12期34卷 3002-3011页

作者：杨舒萍杨帆董四君颜昌宙中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室福建厦门361021 中国科学院大学北京100049 河北大学生命科学学院河北保定071002

为探究长期暴露下人工纳米材料与其他污染物的联合慢性毒性效应,考察了纳米二氧化钛(titanium dioxide nanoparticles,nano-TiO_(2))与五价砷〔arsenate,As(Ⅴ)〕单独或联合暴露对丰年虾(Artemia salina)的慢性毒性效应,观察其存活率、... 详细信息

为探究长期暴露下人工纳米材料与其他污染物的联合慢性毒性效应,考察了纳米二氧化钛(titanium dioxide nanoparticles,nano-TiO_(2))与五价砷〔arsenate,As(Ⅴ)〕单独或联合暴露对丰年虾(Artemia salina)的慢性毒性效应,观察其存活率、体长、肠道形态及超微结构变化,同时测定了丰年虾对As的累积以及As在丰年虾亚细胞组分中的分布情况.结果表明:①28 d低剂量As(Ⅴ)暴露导致丰年虾存活率降低,肠道形态及肠道超微结构损伤,且nano-TiO_(2)与As(Ⅴ)联合暴露组的毒性效应增强.②与As(Ⅴ)单独暴露组相比,nano-TiO_(2)存在条件下丰年虾在暴露前期(第7和14天)对As的摄入及排泄均增加;而暴露后期(第21和28天),nano-TiO_(2)促进丰年虾排泄As的效应减弱,导致联合暴露组中丰年虾体内As的累积显著增加(P<0.05).③与As(Ⅴ)单独暴露组相比,联合暴露组中As在生物解毒组分——热稳定蛋白(heat-stable protein,HSP)组分中的占比下降.在暴露的第14、21和28天时,联合暴露组中As在HSP组分中的占比较As(Ⅴ)单独暴露组分别显著降低了39.83%±9.54%、43.27%±5.29%和50.91%±7.60%(P均小于0.05).研究显示,nano-TiO_(2)可能会抑制丰年虾对As的解毒作用,从而导致As毒性上升.

关键词：纳米二氧化钛(nano-TiO_(2)) 五价砷〔As(Ⅴ)〕慢性毒性生物累积亚细胞分布超微结构

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